(57)【要約】【課題】  本発明は、明るい環境のもとでも使用可能であり、かつ明度の高い投影スクリーンを提供することを主目的としている。【解決手段】  本発明は、基材と、前記基材上に形成され、かつ特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶顔料およびバインダを含有するコレステリック液晶含有層とを有することを特徴とする投影スクリーンを提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図１
2005055556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材上に形成され、かつ特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶顔料およびバインダを含有するコレステリック液晶含有層とを有することを特徴とする投影スクリーン。
【請求項２】
前記コレステリック液晶顔料が、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、特定の偏光成分の光を拡散させることを特徴とする請求項１に記載の投影スクリーン。
【請求項３】
前記コレステリック液晶含有層が、選択反射帯域の異なる前記コレステリック液晶顔料を、少なくとも２種以上含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の投影スクリーン。
【請求項４】
前記コレステリック液晶顔料の各含有量が、前記コレステリック液晶顔料の前記選択反射帯域の中心波長に比例する量であることを特徴とする請求項３に記載の投影スクリーン。
【請求項５】
前記コレステリック液晶含有層は、前記コレステリック液晶含有層の最大反射強度に対して半分以上の反射強度を有する波長域が、可視光域の一部のみであることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の投影スクリーン。
【請求項６】
前記コレステリック液晶含有層は、前記コレステリック液晶含有層に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０ｎｍ〜４６０ｎｍ、５４０ｎｍ〜５７０ｎｍ、および５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射することを特徴とする請求項５に記載の投影スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば投影機による投影等に用いられる投影スクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、業務用や家庭用として、プロジェクタから光を投影スクリーンに投影し、画像等を投影するプロジェクションシステムが用いられている。
このようなプロジェクションシステムに用いられる投影スクリーンとしては通常、透明媒体に保持された透明または半透明の多孔質の微粒子と、その背後に配置された反射材料とを有するものである。具体的には、従来の投影システムでは、投影スクリーン上に投射される投影機からの投射光（映像光）の強度差によって映像の濃淡が作り出されており、例えば、黒地に白の絵を映し出すような場合には、投射光が投影スクリーンに当たる部分が白、それ以外の部分が黒となり、このような白黒の明るさの差により映像の濃淡が作り出されている。この場合、良好な映像表示を実現するためには、白表示の部分をより明るくし、黒表示の部分をより暗くして、コントラスト差を大きくする必要がある。
しかしながら、上述した従来の投影スクリーンでは、外光や照明光などの環境光を映像光との区別なく反射してしまうので、白表示の部分及び黒表示の部分の両方が明るくなり、白黒の明るさの差が小さくなってしまう。このため、上述した従来の投影スクリーンでは、部屋を暗くするための手段や環境などを用いて外光や照明光などの環境光の影響を抑えない限り、良好な映像表示を実現することが困難であるという問題があった。
そこで、このような問題を解決するために、コレステリック液晶を用いて外光等の反射を抑える投影スクリーン（特許文献１参照）も提案されている。しかしながら、コレステリック液晶の表面は、鏡面であるため、投影された光を鏡面反射してしまうことから、実用化には至っていない。
【０００３】
また、他の方法として特許文献２には、拡散性を有する多層反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、多層反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、多層反射性偏光材を構成する屈折率の異なる材料の界面反射、又は、多層反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により、反射光に散乱効果を与えるものが記載されている。また、コレステリック反射性偏光材などを反射性偏光要素として用いる投影スクリーンであって、この反射性偏光要素と拡散要素とを組み合わせて用い、コレステリック反射性偏光材などの偏光分離機能により環境光の一部を反射させないようにするとともに、コレステリック反射性偏光材とは別に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものも記載されている。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献２に記載された前者のものは、あくまでも多層反射性偏光材などの直線偏光要素（スリーエム社製のＤＢＥＦなど）を前提とするものであるので、投影システムなどでに組み込んで用いる際には、直線偏光を出射する液晶プロジェクターなどの投影機との間で偏光面を一致させる必要があり、両者の偏光面が一致しない場合には良好な映像表示を実現することができないという問題があった。
また、上記特許文献２に記載された後者のものでは、反射性偏光要素としてコレステリック反射性偏光材などの円偏光要素が用いられているものの、反射性偏光要素の観察者側に設けられた拡散要素により反射光に散乱効果を与えるものであるので、反射性偏光要素により与えられる偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができないという問題があった。
【０００５】
すなわち、反射性偏光要素の観察者側に拡散要素が設けられているので、反射性偏光要素に入射する前に光が拡散要素を透過し、その偏光状態が乱されてしまう（これを「消偏」という）。ここで、拡散要素を透過する光には環境光（外光など）と映像光の２種類があるが、環境光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来透過されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射される成分に変換されてしまい、不要な光として反射性偏光要素で反射されてしまう。また、映像光の偏光状態が拡散要素により乱された場合には、反射性偏光要素で本来反射されるべき光が消偏によって反射性偏光要素で反射されない成分に変換されてしまい、反射性偏光要素を透過してしまう。このような２つの現象により、本来の偏光分離機能が損なわれてしまい、映像の視認性を十分に向上させることができないという問題があった。
またさらに、上記発明においては、ギラつき防止をするために、ギラつき防止層を形成する必要があり、このギラつき防止層によっても偏光分離機能が低下するという問題があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１０７６６０号公報
【特許文献２】特表２００２−５４０４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のことから、明るい環境のもとでも使用可能であり、かつ明度の高い投影スクリーンの提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、基材と、上記基材上に形成され、かつ特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶顔料およびバインダを含有するコレステリック液晶含有層とを有することを特徴とする投影スクリーンを提供する。
【０００９】
本発明によれば、上記基材上に形成されたコレステリック液晶含有層中に、コレステリック液晶顔料が含有されていることから、コレステリック液晶含有層が特定の波長のみを反射するという特定波長反射性を有する層とすることができる。これにより、投影機から射出された光の波長のみを反射する層とすることができ、例えば外光に含まれる波長のうち、上記特定波長以外の波長の光は反射せずに透過することから、外光の影響を低減させることが可能となる。またさらに、上記コレステリック液晶は右円偏光または左円偏光のいずれかの偏光のみを反射し、逆の偏光は透過するという性質を有することから、さらに外光の影響を少ないものとすることができ、明るい環境下においても、明度の高い投影スクリーンとすることが可能となるのである。
【００１０】
また、通常コレステリック液晶からなる層は、液晶分子が規則的に配向しており、表面が鏡面となることから、投影機から光が射出された場合に像を視認することが困難であるが、本発明においては、上記コレステリック液晶は、顔料として含有されている。これにより、コレステリック液晶顔料は一粒子中では鏡面反射となるが、各粒子の螺旋軸にバラつきがあるため、反射方向がランダムとなり、バルクで見ると入射した光を散乱させることが可能となるのである。これにより、投影機から射出された光を鏡面反射することなく散乱させることができ、投影スクリーンとすることができるのである。
【００１１】
上記発明においては、上記コレステリック液晶顔料が、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、特定の偏光成分の光を拡散させることが好ましい。上記コレステリック液晶顔料自体が、構造的に不均一であることにより、一粒子でも入射した光を拡散反射することから、ギラつきのないきめ細やかな画像を得ることができる。
【００１２】
また、本発明においては、上記コレステリック液晶含有層が、選択反射帯域の異なる上記コレステリック液晶顔料を、少なくとも２種以上含有することが好ましい。これにより、コレステリック液晶層が１層であっても、複数の帯域の選択波長を反射することが可能となるからである。
【００１３】
また、上記発明においては、上記コレステリック液晶顔料の各含有量が、上記コレステリック液晶顔料の上記選択反射帯域の中心波長に比例する量であることが好ましい。上記選択反射帯域の中心波長の異なる上記コレステリック液晶顔料は、それぞれ反射効率が異なることから、各コレステリック液晶顔料の含有量を上記の量とすることによって、反射効率を同等にすることができ、色再現性の良好な投影スクリーンとすることができるからである。
【００１４】
また、上記発明においては、上記コレステリック液晶含有層は、上記コレステリック液晶含有層の最大反射強度に対して半分以上の反射強度を有する波長域が、可視光域の一部のみであることが好ましい。これにより、可視光域の特定の波長の光を選択反射することが可能となる。また、上記特定の波長域を投影機等からの光に合わせることで、映像光のみを効率的に反射し、外光や照明光等については、コレステリック液晶構造により反射される光の量を低減することができ、より明るい環境下でも明度の高い投影スクリーンとすることが可能となるからである。
【００１５】
またこの際、上記コレステリック液晶含有層は、上記コレステリック液晶含有層に対して光が垂直に入射する場合を基準にして、選択反射中心波長が４３０ｎｍ〜４６０ｎｍ、５４０ｎｍ〜５７０ｎｍ、および５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの範囲に存在する光を選択的に反射することが好ましい。これにより、例えば液晶プロジェクタ等から照射された三原色の波長域の光を反射することができ、良好なカラー表示が可能な投影スクリーンとすることができるからである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記基材上に形成されたコレステリック液晶含有層中に、コレステリック液晶顔料が含有されていることから、コレステリック液晶含有層が特定の波長のみを反射するという特定波長反射性を有する層とすることができる。これにより、投影機から射出された光の波長のみを反射する層とすることができ、例えば外光に含まれる波長のうち、上記特定波長以外の波長の光は反射せずに透過することから、外光の影響を低減させることが可能となる。またさらに、上記コレステリック液晶は右円偏光または左円偏光のいずれかの偏光のみを反射し、逆の偏光は透過するという性質を有することから、さらに外光の影響を少ないものとすることができ、明るい環境下においても、明度の高い投影スクリーンとすることが可能となるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の投影スクリーンについて詳しく説明する。
本発明の投影スクリーンは、基材と、上記基材上に形成され、かつ特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶顔料およびバインダを含有するコレステリック液晶含有層とを有するものである。
【００１８】
本発明の投影スクリーンは、例えば図１に示すように、基材１と、その基材１上に形成されたコレステリック液晶含有層２とを有するものであり、投影機３から投影された光を、拡散して反射するものである。
【００１９】
本発明においては、上記コレステリック液晶含有層は、コレステリック液晶顔料およびバインダを含有することから、コレステリック液晶含有層内で、コレステリック規則性を示す。このコレステリック規則性とは、液晶分子の物理的な分子配列として、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造をとっており、このような液晶分子の物理的な分子配列に基づいて、一方向の円偏光成分と、これと逆回りの円偏光成分とを分離する偏光分離特性を有しているものである。すなわち、コレステリック液晶含有層において、螺旋軸に沿って入射した無偏光状態の光は、２つの偏光状態の光（右円偏光及び左円偏光）に分離され、一方は透過され、残りは反射される。この現象は、円偏光二色性として知られ、液晶分子の螺旋構造における螺旋巻き方向を適宜選択すると、この螺旋巻き方向と同一の旋光方向を有する円偏光成分が選択的に反射される。
【００２０】
またこの場合の最大旋光光散乱は、次式（１）の波長λ０で生じる。
λ０＝ｎａｖ・ｐ    …  （１）
ここで、ｐは液晶分子の螺旋構造における螺旋ピッチ長（液晶分子の分子螺旋の１ピッチ当たりの長さ）、ｎａｖは螺旋軸に直交する平面内での平均屈折率である。
また、このときの反射光の波長バンド幅△λは次式（２）で表される。ここで、△ｎは複屈折値である。
△λ＝△ｎ・ｐ    …  （２）
【００２１】
すなわち、例えば図２に示すように、投影スクリーンの観察者側から入射する無偏光状態の光（選択反射波長域内の右円偏光１１Ｒ及び左円偏光１１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光１２Ｒ及び左円偏光１２Ｌ）は、上述したような偏光分離特性に従って、選択反射中心波長λ０を中心とした波長バンド幅△λの範囲（選択反射波長域）に属する一方の円偏光成分（例えば選択反射波長域内の右円偏光１１Ｒ）が反射光１３として反射され、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光１１Ｌ、選択反射波長域外の右円偏光１２Ｒ及び左円偏光１２Ｌ）が透過される。
【００２２】
したがって、本発明によれば、コレステリック液晶含有層中に含有されるコレステリック液晶顔料を投影機等から射出される光と同じ側の偏光の特定波長を反射させるものとすることにより、投影された光を効率よく反射することができ、明度の高い投影スクリーンとすることができるのである。また、外光や照明光等は、上記コレステリック液晶含有層によって特定の波長の光のみが反射され、それ以外の波長の光は反射されない。これにより、外光等に含まれる波長のうち、半分以上を透過させることが可能となり、照明光や外光等が存在する環境においても、明度の高い投影スクリーンとすることができるのである。
【００２３】
また、本発明における上記コレステリック液晶含有層は、バインダ中にコレステリック液晶顔料が含有されている層であることから、上記コレステリック液晶顔料の各粒子が鏡面反射をするものであっても、各粒子の螺旋軸のバラつきがあるため、配向はバルクで見ると不均一となる。したがって、例えば図３に示すように、コレステリック液晶層２に入射した上記選択反射波長域に属する一方の円偏光成分（例えば選択反射波長域内の右円偏光１１Ｒ）が、コレステリック液晶顔料４の螺旋軸の方向によって、ランダムな方向に反射（拡散）されることとなり、投影スクリーンで反射された反射光１３を観察者が視認することが可能となるのである。また本発明においては、例えば図４に示すように、上記コレステリック液晶顔料２自体が拡散反射するものとしてもよく、この場合は、各コレステリック液晶顔料４においても、拡散反射することから、さらにギラつきのない、よりきめ細かく拡散した反射光を得ることが可能となる。
上述したように、本発明においては、上記コレステリック液晶含有層により拡散性を得ることができることから、コレステリック液晶含有層は、偏光分離機能を損なうことなく、拡散反射をすることができる、という利点も有する。
以下、このような本発明の投影スクリーンの各構成について説明する。
【００２４】
（コレステリック液晶含有層）
まず、本発明の投影スクリーンに用いられるコレステリック液晶含有層について説明する。本発明の投影スクリーンに用いられるコレステリック液晶含有層は、後述する基材上に形成され、かつ特定の偏光成分の光を選択的に反射するコレステリック液晶顔料およびバインダを含有するものである。上記コレステリック液晶含有層中に、コレステリック液晶顔料が含有されていることから、コレステリック液晶含有層が、コレステリック規則性による上記偏光選択反射性を発現することができる。また、上述したように、上記コレステリック液晶顔料は、各粒子の螺旋軸のバラつきがある。したがって、完全なコレステリック液晶の配向を有する層においては、入射した光を鏡面反射することから、光が散乱せず、投影スクリーンとして用いることが困難であるが、本発明においては、上記コレステリック液晶の螺旋軸の方向が不均一であることから、入射した光を散乱して反射させることができるのである。
【００２５】
ここで、本発明に用いられるコレステリック液晶含有層は、上記コレステリック液晶含有層の最大反射強度に対して半分以上の反射強度を有する波長域が、可視光域（例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長域）の一部のみであることが好ましい。これにより、可視光域の特定の波長の光を選択反射することが可能となる。上述したように、コレステリック液晶は、特定の波長のみの光を、強く反射することから、この特定の波長以外の波長の光は基材等にほぼ吸収されることとなる。したがって、外光や照明光等が投影スクリーンに入射した場合に、コレステリック液晶構造により強く反射される光の波長の領域を可視光のうちの一部とすることにより、外光や照明光の反射を低減させることができ、より明るい環境下でも明度の高い投影スクリーンとすることが可能となるからである。上記コレステリック液晶含有層を構成するコレステリック液晶の反射する選択反射帯域は、コレステリック液晶顔料の螺旋ピッチの長さにより決定される。
【００２６】
ここで、本発明のコレステリック液晶含有層は、投影機等の光源から照射される波長の光を反射することが可能であれば、１種類の選択反射帯域（螺旋ピッチ長）からなるコレステリック液晶顔料を有するものであってもよいが、例えば赤色（Ｒ）及び緑色（Ｇ）の波長域が一つの螺旋ピッチ長での選択反射帯域の波長バンド幅に含まれる場合には、これらの選択反射帯域（螺旋ピッチ長）を有するコレステリック液晶顔料、またはコレステリック液晶からなるバインダと、青色（Ｂ）の選択反射帯域（螺旋ピッチ長）を有するコレステリック液晶顔料、またはコレステリック液晶からなるバインダとを有するものであることが好ましく、特に赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）のそれぞれの選択反射帯域（螺旋ピッチ長）を有するコレステリック液晶顔料、またはコレステリック液晶からなるバインダを有する層であることが好ましい。これは、通常投影機から射出される光は、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）からなるものであり、この三原色によりカラー表示を実現しているからである。
本発明において、上記の波長として具体的には、投影機の種類にもよるが、青色（Ｂ）の４３０ｎｍ〜４６０ｎｍ、緑色（Ｇ）の５４０ｎｍ〜５７０ｎｍ、赤色（Ｒ）の５８０ｎｍ〜６２０ｎｍの波長を選択的に反射するものであることが好ましい。これにより、装置の設計や光源の種類などによって波長に差があってもカラー表示をすることが可能であり、良好な白色も表現可能な投影スクリーンとすることができるからである。
【００２７】
上記複数の選択反射帯域（螺旋ピッチ長）を有するコレステリック液晶含有層は、異なる選択反射帯域（螺旋ピッチ長）を有する複数種類のコレステリック液晶顔料を、それぞれバインダ中に含有させて積層したものであってもよく、また複数種類のコレステリック液晶顔料を混合してバインダに含有させたものであってもよい。
【００２８】
ここで、上記複数種類のコレステリック液晶顔料を混合して、バインダ中に含有させる場合、コレステリック液晶顔料のそれぞれの含有量は、上記コレステリック液晶顔料の選択反射帯域の中心波長に比例する量であることが好ましい。これは、上記式（１）に示すように、コレステリック液晶顔料の選択反射帯域は、螺旋ピッチ長に比例するものであることから、特定の光の反射効率は、各コレステリック液晶顔料の膜厚、すなわち含有量に比例するものとなる。したがって、選択反射帯域の異なる各コレステリック液晶顔料の含有量を同量含有させた場合、螺旋ピッチ長の長いコレステリック液晶顔料の反射効率が低下することとなり、投影スクリーンの色再現性が低下することとなるからである。また、螺旋ピッチ長の長いコレステリック液晶顔料の必要量に合わせて、各コレステリック液晶顔料を同量含有させた場合には、投影スクリーンの色再現性は良好なものとすることはできるが、螺旋ピッチ長の短いコレステリック液晶顔料の含有量が過剰となってしまい、この過剰なコレステリック液晶顔料の作用により、各コレステリック液晶顔料の反射帯域以外の光が、コレステリック液晶含有層中で迷光となって散乱し、コントラストの低下が起こる場合があるからである。
なお、上記コレステリック液晶顔料の含有量としては、上記コレステリック液晶顔料の選択反射帯域の中心波長の比から導き出される量の±１０％の範囲内であることが好ましい。含有量を上記範囲内とすることにより、投影スクリーンの色再現性が良好となり、また上記コントラストの低下を防止することが可能となるからである。
以下、上述したようなコレステリック液晶含有層を構成する各材料およびコレステリック液晶含有層の形成方法について詳しく説明する。
【００２９】
１．コレステリック液晶顔料
まず、本発明のコレステリック液晶含有層に用いられるコレステリック液晶顔料について説明する。本発明に用いられるコレステリック液晶顔料は、コレステリック液晶の配向性を有するコレステリック液晶からなる層を、粉砕したものであり、後述するバインダ中に含有されることによって、上述した選択波長反射性等のコレステリック規則性を示すものである。
【００３０】
本発明に用いられるコレステリック液晶顔料の粒径は、目的とする投影スクリーンの種類やコレステリック液晶顔料の種類にもよるが、通常５μｍ〜５００μｍの範囲内、中でも１０μｍ〜１００μｍの範囲内とされる。上記粒径とは、コレステリック液晶顔料の長辺をいうこととする。これは通常、コレステリック液晶顔料は、螺旋軸方向の厚さが薄い薄片となりやすく、この場合、薄片の厚さは長辺の１／５程度となるからである。なお、このような薄片の顔料は、基材上にコーティングするだけで、多くの顔料を、その螺旋軸が基材の法線方向を向くように分布させることができることから、上記コレステリック液晶含有層として投影スクリーンに用いる場合に、好ましいものであるといえる。
また本発明において、上記コレステリック液晶顔料は、上記バインダ中に１０重量％〜８０重量％の範囲内、中でも３０重量％〜５０重量％の範囲内含有されることが好ましい。これにより、上記コレステリック液晶含有層に上記選択波長反射性等の特性を付与することが可能となるからである。
【００３１】
ここで、上記コレステリック液晶顔料が、完全なコレステリック構造を有し、特定の波長の光を鏡面反射するものであってもよいが、本発明においては、上記コレステリック液晶顔料自体が、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、特定の偏光成分の光を拡散して反射させるものであることが好ましい。これにより、コレステリック液晶顔料各粒子でも入射した光を拡散反射することから、ギラつきのないきめ細やかな画像を得ることができるからである。上記コレステリック液晶構造が構造的に不均一とは、一粒のコレステリック液晶顔料において、コレステリック液晶構造中の螺旋軸の方向が不均一である場合（複数の方向を示す場合）等をいうものである。
【００３２】
ここで、上述したコレステリック液晶顔料の材料としては、カイラルネマチック液晶や、コレステリック液晶を用いることができ、コレステリック規則性を有する材料であれば、特に限定されるものではないが、中でも分子の両末端に重合性官能基を有する重合性液晶材料であることが好ましい。これにより、コレステリック規則性を有するコレステリック液晶からなる層を形成後、粉砕することにより、光学的に安定したコレステリック液晶顔料を得ることができるからである。また、上記重合性液晶材料が、ネマチック規則性もしくはスメクチック規則性を呈する場合には、重合性カイラル剤を用いてもよい。以下、本発明のコレステリック液晶含有層に用いられる材料およびコレステリック液晶顔料の形成方法についてそれぞれ説明する。
【００３３】
（１）重合性液晶材料
このような重合性官能基を有する重合性液晶材料の一例としては、例えば下記の一般式（１）で表される化合物（Ｉ）を挙げることができる。化合物（Ｉ）としては、一般式（１）に包含される化合物の２種を混合して使用することも可能である。またさらに、上記化合物（Ｉ）と下記の一般式（２）〜（１２）で表わされる化合物（ＩＩ）とで構成されるものであってもよい。
化合物（Ｉ）としては、一般式（１）に包含される化合物の２種を混合して使用することができる。
【化１】
2005055556.tif 000003
【化２】
2005055556.tif 000004
化合物（Ｉ）を表わす一般式（１）において、Ｒ1及びＲ2はそれぞれ水素又はメチル基を示すが、液晶相を示す温度範囲の広さからＲ1及びＲ2は共に水素であることが好ましい。Ｘは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基、ニトロ基のいずれであっても差し支えないが、塩素又はメチル基であることが好ましい。また、化合物（Ｉ）の分子鎖両端の（メタ）アクリロイロキシ基と、芳香環とのスペーサであるアルキレン基の鎖長を示すａ及びｂは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数を取り得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物は、安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物自体の結晶性が高い。また、ａ及びｂがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物は、アイソトロピック転移温度（ＴＩ）が低い。この理由から、これらの化合物はどちらも液晶性を示す温度範囲が狭く好ましくない。
【００３４】
上述した例では、重合性液晶モノマーの例を挙げたが、本発明においては、重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子等を用いることも可能である。このような重合性液晶オリゴマーや重合性液晶高分子としては、従来提案されているものを適宜選択して用いることが可能である。
【００３５】
（２）カイラル剤
本発明においては、ネマチック液晶にカイラル剤を加えた、コレステリック規則性を有するカイラルネマチック液晶を、好適に使用することもできる。
本発明に用いられるカイラル剤とは、光学活性な部位を有する低分子化合物であり、分子量１５００以下の化合物を意味する。カイラル剤は主として、例えば化合物（Ｉ）や、必要に応じて用いられる化合物（ＩＩ）に示されるような重合性液晶材料が発現する正の一軸ネマチック規則性に螺旋ピッチを誘起させる目的で用いられる。この目的が達成される限り、重合性液晶材料、例えば化合物（Ｉ）と、もしくは化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）の混合物と、溶液状態あるいは溶融状態において相溶し、上記ネマチック規則性をとりうる重合性液晶材料の液晶性を損なうことなく、これに所望の螺旋ピッチを誘起できるものであれば、下記に示すカイラル剤としての低分子化合物の種類は特に限定されないが、分子の両末端に重合性官能基があることが耐熱性のよい光学素子を得る上で好ましい。液晶に螺旋ピッチを誘起させるために使用するカイラル剤は、少なくとも分子中に何らかのキラリティーを有していることが必須である。従って、本発明で使用可能なカイラル剤としては、例えば１つあるいは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、あるいはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物が例示できる。さらに具体的には、市販のカイラルネマチック液晶、例えば、Merck社製Ｓ−８１１等が挙げられる。
【００３６】
しかし、選択したカイラル剤の性質によっては、化合物（Ｉ）と、もしくは化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）の混合物として例示されるような重合性液晶材料が形成するネマチック規則性の破壊、配向性の低下、あるいは該化合物が非重合性の場合には、液晶性組成物の硬化性の低下、硬化フィルムの信頼性の低下を招くおそれがある。さらに、光学活性な部位を有するカイラル剤の多量使用は、組成物のコストアップを招く。従って、短ピッチのコレステリック規則性を有する円偏光制御光学素子を製造する場合には、本発明に用いられる重合性液晶材料に含有させる光学活性な部位を有するカイラル剤には、螺旋ピッチを誘発する効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には一般式（１３）又は（１４）で表されるような分子内に軸不斉を有する低分子化合物（ＩＩＩ）の使用が好ましい。
【００３７】
【化３】
2005055556.tif 000005
【００３８】
【化４】
2005055556.tif 000006
【００３９】
【化５】
2005055556.tif 000007
【００４０】
カイラル剤（ＩＩＩ）を表わす一般式（３）又は（４）において、Ｒ4は水素又はメチル基を示す。Ｙは上記に示す式（ｉ）〜（ｘｘｉｖ）の任意の一つであるが、なかでも、式（ｉ），（ｉｉ），（ｉｉｉ），（ｖ）及び（ｖｉｉ）の何れか一つであることが好ましい。また、アルキレン基の鎖長を示すｄ及びｅは、それぞれ個別に２〜１２の範囲で任意の整数をとり得るが、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ｄ又はｅの値が０又は１である一般式（３）又は（４）の化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、ｄ又はｅの値が１３以上である化合物は融点（Ｔｍ）が低い。これらの化合物は液晶性を示す化合物（Ｉ）と、もしくは化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）の混合物との相溶性が低下し、濃度によっては相分離等が起きるおそれがある。
【００４１】
本発明の重合性液晶材料に配合されるカイラル剤の量は、螺旋ピッチ誘起能力や最終的に得られる円偏光制御光学素子のコレステリック性を考慮して最適値が決められる。具体的には、用いる重合性液晶材料により大きく異なるものではあるが、重合性液晶材料の合計量１００重量部当り、０．０１〜６０重量部、好ましくは０．１〜４０重量部、さらに好ましくは０．５〜３０重量部、最も好ましくは１〜２０重量部の範囲で選ばれる。この配合量が上記範囲よりも少ない場合は、重合性液晶材料に充分なコレステリック性を付与できない場合があり、上記範囲を越える場合は、分子の配向が阻害され、活性放射線によって硬化させる際に悪影響を及ぼす危惧がある。
本発明においては、このようなカイラル剤としては、特に重合性を有することが必須ではない。しかしながら、得られる光学機能層の熱安定性等を考慮すると、上述した重合性液晶材料と重合し、コレステリック規則性を固定化することが可能な重合性のカイラル剤を用いることが好ましい。
【００４２】
（３）その他
また、本発明に用いられるコレステリック液晶含有層には、上記重合性液晶材料、カイラル剤の他に、必要に応じて、光重合開始剤、増感剤、レベリング剤等、一般的なコレステリック液晶含有層に用いられる材料を適宜用いてもよい。
本発明に用いられる光重合開始剤としては、例えばベンジル（ビベンゾイルともいう）や、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどを挙げることができる。なお、光重合開始剤の他に増感剤を、本発明の目的が損なわれない範囲で添加することも可能である。
ここで、本発明に用いられる光重合開始剤の添加量は、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲であることが好ましい。
【００４３】
（４）コレステリック液晶顔料の形成方法
本発明においては、上記各材料を混合した組成物を、支持体上にコレステリック規則性およびコレステリック液晶の配向性を有するように層を形成し、固化させる。その後、そのコレステリック液晶からなる層を支持体から剥離し、万能ミル等で粉砕することにより、フレーク状のコレステリック液晶顔料とすることができる。以下、本発明におけるコレステリック液晶顔料の形成方法について、詳しく説明する。
【００４４】
（ｉ）コレステリック液晶からなる層の形成
まず、上記各材料を混合した組成物を、支持体上に塗布する。コレステリック液晶からなる層を形成する際に用いられる支持体としては、配向性を表面に有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば延伸フィルム等の表面に配向性を有する材料や、プラスチックフィルムやガラス板等の基体上に、例えばポリイミド系の配向膜をラビング処理した配向膜等を形成したものであってもよい。配向性を有する材料上に、上記各材料を混合した組成物を塗布することにより、コレステリック液晶性を発現させることが可能となるからである。なお、上述したように、コレステリック液晶構造に構造的な不均一性を発現させる場合には、配向性を有しない基材等を用いることや、界面活性剤を多量に添加することにより、コレステリック液晶表面の配向を乱すものであってもよい。また光重合開始剤を多量に添加する方法や、液晶配向性を有しない重合性化合物を添加する方法、微粒子を添加する方法等によっても行うことができる。
【００４５】
支持体上に組成物を塗布する方法としては、上記各材料を混合した組成物をそのまま塗布してもよいが、粘性や配向性を調整する等の面から、有機溶媒に溶解させて用いることが好ましい。この際、用いられる溶媒は、上記支持体を侵食しないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アセトン、酢酸−３−メトキシブチル、ジグライム、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、塩化メチレン、メチルエチルケトン等を用いることができる。この場合、上記組成物は通常、５重量％〜５０重量％、中でも１０重量％〜３０重量％に希釈して用いられる。
また、上記組成物を塗布する方法としては、一般的に用いられている方法を用いることが可能であり、例えばロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法等により行うことができる。また、上記支持体がプラスチックフィルムである場合には、ロールツーロールのフィルムコーティングであってもよい。
【００４６】
（ii）コレステリック液晶からなる層の配向
続いて、上記組成物をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持し、上記組成物を配向させる。配向処理の方法としては、上記組成物をコレステリック液晶構造が発現する所定の温度に保持することによって行うことができ、これによりコレステリック液晶は液晶相を呈し、液晶分子自体の自己集積作用により、液晶分子のダイレクターが層の厚さ方向に連続的に回転してなる螺旋構造が形成される。そして、このような液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造は、後述するような手法でコレステリック液晶を硬化させることにより、固定化することができるのである。
【００４７】
なお、このような配向処理工程は、支持体上に塗布された液晶性組成物に溶媒が含有されている場合には、通常、溶媒を除去するための乾燥処理とともに行われる。なお、溶媒を除去するためには、４０〜１２０℃、好ましくは６０〜１００℃の乾燥温度が適しており、乾燥時間（加熱時間）はコレステリック液晶構造が発現し、実質上溶媒が除去されればよく、例えば、１５〜６００秒が好ましく、さらに好ましくは３０〜１８０秒である。なお、乾燥後に配向状態が不十分であることが分かった場合には、適宜加熱時間を延長するようにするとよい。なお、このような乾燥処理において減圧乾燥の手法を用いる場合には、配向処理のために別途加熱処理を行うことが好ましい。
【００４８】
（iii）コレステリック液晶からなる層の硬化
次に、上述した配向処理工程において配向させた、コレステリック液晶からなる層中の液晶分子を、硬化処理工程によりコレステリック液晶からなる層を硬化させ、液晶相の状態で発現したコレステリック液晶構造を固定化する。
ここで、硬化処理工程で用いられる方法としては、（１）液晶性組成物中の溶媒を乾燥させる方法、（２）加熱により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、（３）放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を重合させる方法、及び（４）それらの方法を組み合わせた方法を用いることができる。
【００４９】
このうち、上記（１）の方法は、コレステリック液晶からなる層の材料である液晶性組成物に含有されるネマチック規則性を示す重合性の液晶材料として液晶ポリマーを用いた場合に適した方法である。この方法では、液晶ポリマーを有機溶媒などの溶媒に溶解させた状態で支持体に塗布することとなるが、この場合には、乾燥処理により溶媒を除去するだけで、コレステリック規則性を有する固体化したコレステリック液晶からなる層が形成される。なお、溶媒の種類や乾燥条件などについては、上述した塗布工程及び配向処理工程で述べたものを用いることができる。
【００５０】
上記（２）の方法は、加熱により液晶性組成物中の液晶分子を熱重合させてコレステリック液晶からなる層を硬化させる方法である。この方法では、加熱（焼成）温度によって液晶分子の結合状態が変化するので、加熱時にコレステリック液晶からなる層の面内で温度ムラがあると、膜硬度などの物性や光学的な特性にムラが生じる。ここで、膜硬度の分布を±１０％以内にするためには、加熱温度の分布も±５％以内に抑えることが好ましく、より好ましくは±２％以内に抑えることが好ましい。
【００５１】
なお、支持体上に形成されたコレステリック液晶からなる層を加熱する方法としては、加熱温度の均一性が得られれば特に限定はなく、ホットプレート上に密着して保持したり、ホットプレートとの間にわずかな気層を設けてホットプレートと平行になるように保持する方法を用いることができる。また、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内に静置したり当該装置内を通過させる方法でもよい。なお、フィルムコーターなどを用いる場合には、乾燥ゾーンを長くして加熱時間を十分にとることができるようにすることが好ましい。
【００５２】
加熱温度としては一般に、１００℃以上の高温が必要となるが、支持体の耐熱性から１５０℃程度までとすることが好ましい。ただし、耐熱性に特化したフィルムなどを支持体の材料として用いれば、１５０℃以上の高温での加熱も可能である。
上記（３）の方法は、放射線の照射により液晶性組成物中の液晶分子を光重合させてコレステリック液晶からなる層を硬化させる方法である。この方法では、放射線として、電子線や紫外線などを条件に応じて適宜用いることができる。通常は、装置の容易性などの観点から紫外線が好ましく用いられ、その波長は２５０〜４００ｎｍである。ここで、紫外線を用いる場合には、液晶性組成物に上述したように光重合開始剤が添加されていることが好ましい。なお、液晶性組成物に添加される光重合開始剤の添加量は、０．０１〜２０重量％、好ましくは０．１〜１０重量％、より好ましくは０．５〜５重量％の範囲であることが好ましい。
【００５３】
（iv）コレステリック液晶からなる層の粉砕
次に、上述したような一連の工程（塗布工程、配向処理工程及び硬化処理工程）によって形成されたコレステリック液晶からなる層を、目的とする大きさに粉砕することによって、コレステリック液晶顔料を得ることができる。この粉砕方法としては一般的にコレステリック液晶顔料の形成方法に用いられている方法を用いることができ、例えば上記支持体上からコレステリック液晶からなる層を剥離して、例えば万能ミル等で粉砕する方法であってもよく、また支持体とともにコレステリック液晶からなる層の粉砕を行い、その後支持体を溶解またはエッチング等の方法を用いて除去する方法等であってもよい。
【００５４】
２．バインダ
次に、本発明に用いられるコレステリック液晶含有層のバインダについて説明する。コレステリック液晶含有層に用いられるバインダとしては、上記コレステリック液晶顔料を均一に分散させることによって、上記コレステリック液晶顔料が、コレステリック規則性を示すことが可能であり、可視光（例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長の光）に対して透明性を有する材料であれば、特に限定されるものではなく、例えばフェノキシ樹脂、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等が挙げられる。また、上記バインダはアルカリ可溶性であってもよい。この場合には、コレステリック液晶含有層をアルカリ現像によって、パターニングが可能となるという利点を有することとなるからである。
【００５５】
また、本発明においては、上記バインダの屈折率が、コレステリック液晶顔料と同程度であることが好ましい。上記バインダと、コレステリック液晶顔料の屈折率差が大きい場合には、界面での反射率が高くなることから、消偏の原因となる。これにより、コレステリック液晶含有層の偏光分離機能が低下する場合があるからである。本発明においては、上記コレステリック液晶顔料と、バインダとの屈折率差として、具体的には０．１以内、中でも０．０５以内であることが好ましい。
【００５６】
またさらに、上記バインダ中には、吸収型の顔料もしくは染料が含有されていてもよい。これにより、外光等の不要な光を吸収することができ、投影スクリーンに映し出された映像光のコントラストをより高いものとすることができるからである。上記吸収型の顔料または染料としては、可視光を吸収するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば黒色のものであってもよく、赤色、緑色、青色や、シアン、イエロー、マゼンタのものをそれぞれ混合したものであってもよい。
【００５７】
また、本発明においては、上述したように、上記のバインダが、コレステリック液晶であってもよい。この場合、上記コレステリック液晶顔料と異なる螺旋ピッチ長を有するバインダを用いることによって、１層で、異なる螺旋ピッチ長を有するコレステリック液晶含有層とすることが可能となる。またこの際、コレステリック液晶中に、上記コレステリック液晶顔料が含有されることから、バインダであるコレステリック液晶の配向性が、コレステリック液晶顔料によって乱されることとなり、完全なコレステリック液晶の配向性を示さないものとすることができる。これにより、バインダであるコレステリック液晶によって選択的に反射される光も散乱させることが可能となる。
【００５８】
ここで、上記バインダとして上記コレステリック液晶を用いる場合には、後述する基材を配向性を有しないものとすることが好ましい。これにより、バインダであるコレステリック液晶が、完全なコレステリック液晶の配向性を示さないものとすることができるからである。
なお、バインダとして用いることが可能なコレステリック液晶については、上述したコレステリック液晶顔料の項で説明したコレステリック液晶と同様のものを用いることが可能であるので、ここでの説明は省略する。
【００５９】
３．コレステリック液晶含有層の形成方法
次に、コレステリック液晶含有層の形成方法について説明する。本発明においては、上記バインダ中に、コレステリック液晶顔料を分散させて、後述する基材上に塗布し、硬化させることにより、コレステリック液晶層を形成することができる。以下、コレステリック液晶含有層の形成方法について、詳しく説明する。
【００６０】
（ｉ）コレステリック液晶含有層用組成物の作製
まず、上記バインダ中に上記コレステリック液晶顔料を分散させてコレステリック液晶含有層組成物を調整する。上記バインダ中にコレステリック液晶顔料を分散させる方法としては、例えば上記バインダ中に、上記コレステリック液晶顔料を加え、ミル等によって分散させる方法であってもよく、またコレステリック液晶顔料を溶媒等に分散させて、上記透明樹脂中に混合する方法等であってもよい。
ここで、上記コレステリック液晶含有層組成物としては、上記バインダおよび上記コレステリック液晶顔料のみであってもよいが、粘性や配向性を調整する等の面から、有機溶媒に調整する等の面から、有機溶媒に溶解させて用いることが好ましい。
【００６１】
（ii）コレステリック液晶含有層用組成物の塗布
次に、上記コレステリック液晶含有層用組成物を、後述する基材上に塗布する。上記コレステリック液晶含有層用組成物の塗布方法としては、一般的に用いられている方法を用いることが可能であり、例えばロールコート法、グラビアコート法、バーコート法、スライドコート法、ダイコート法、スリットコート法、浸漬法等により行うことができる。また、上記支持体がプラスチックフィルムである場合には、ロールツーロールのフィルムコーティングであってもよい。
【００６２】
（iii）コレステリック液晶含有層組成物の硬化
次に、上記コレステリック液晶含有組成物を硬化させることにより、コレステリック液晶含有層とすることができる。コレステリック液晶含有組成物の硬化方法としては、例えば上記バインダが光硬化する材料である場合には、放射線の照射により硬化させる方法であってもよく、また上記バインダが熱硬化する材料である場合には、加熱により重合させる方法であってもよく、また上記コレステリック液晶含有層組成物中に溶媒が含有される場合には、溶媒を乾燥させる方法等が挙げられる。これらの方法は、上述したコレステリック液晶顔料の形成方法の項で説明したコレステリック液晶の硬化方法と同様の方法を用いることが可能であるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００６３】
（基材）
次に、本発明の投影スクリーンに用いられる基材について説明する。本発明の投影スクリーンに用いられる基材としては、上記コレステリック液晶含有層が形成可能であれば、特に限定されるものではないが、本発明においては、中でも可視光領域の波長の光を吸収するものであることが好ましく、具体的には４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内の光を吸収するものであることが好ましい。これにより、上記コレステリック液晶の円偏光と逆の円偏光や、上記コレステリック液晶含有層が反射する特定の波長以外の波長の光が入射した場合に、反射を防止することができ、明度の高い投影スクリーンとすることができるからである。
【００６４】
このような可視光領域の波長を吸収する基材としては、例えば黒い顔料を練りこんだプラスチックフィルム等とすることができる。また、透明なプラスチックフィルム等の上に、光吸収層が形成されたものであってもよく、この光吸収層は上記コレステリック液晶含有層が形成される側に形成されるものであってもよく、また反対側に形成されるものであってもよい。
【００６５】
また、本発明においては、上記コレステリック液晶含有層のバインダとして、コレステリック液晶を用いる場合には、基材が表面の配向の少ない材料としてもよい。表面の配向の少ない材料としては、例えば延伸等されていないプラスチックフィルムや、ラビング処理等されていないものを用いることができる。通常、コレステリック液晶含有層は規則性が良好となるように、延伸やラビング処理等が施されたプラスチックフィルム等に形成されるものであるが、本発明においては、延伸やラビング処理等が施されていない基材上に上記コレステリック液晶含有層を形成することにより、基材表面の液晶が規則的に配向せず、これにより上記コレステリック液晶含有層に入射した光を散乱して反射させることが可能となるからである。
【００６６】
上記基材に用いられる材料としては、特に限定されるものではなく例えばプラスチックフィルムや、金属、紙、ガラス等が挙げられる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリカーボネート系高分子、ポリアリレートやポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、酢酸セルロース系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子等の熱可塑性ポリマー等からなるフィルムを用いることができる。
【００６７】
また、本発明に用いられる基材の膜厚としては、その投影スクリーンの用途や種類等により適宜選択されるものであり、例えば投影スクリーンが巻き取り式で用いられる場合には、通常１５μｍ〜３００μｍ、中でも２５μｍ〜１００μｍとすることができる。また、巻き取り式で用いられず、例えばパネル型等のようにフレキシブル性を要求されない場合には、基材の膜厚は特に限定されるものではない。
【００６８】
（投影スクリーン）
次に、本発明の投影スクリーンについて説明する。本発明の投影スクリーンは、上記基材上に、上記コレステリック液晶含有層が形成されたものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、基材上に、密着性向上層が形成され、その密着性向上層上に上記コレステリック液晶含有層が形成されるものであってもよい。また、上述したように、上記コレステリック液晶含有層は、１層に限定されるものではなく、２層以上積層されたものであってもよい。
【００６９】
本発明によれば、コレステリック液晶含有層がコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により特定の偏光成分の光（例えば右円偏光）のみを選択的に反射するので、偏光特性のない外光や照明光などの環境光をコレステリック液晶含有層で約５０％しか反射しないようにすることができる。このため、白表示などの明表示の部分の明るさが同じ場合でも、黒表示などの暗表示の部分の明るさを略半分にして、映像のコントラストを略２倍にすることができる。なおこのとき、投射された映像光が、コレステリック液晶含有層で選択的に反射される光の偏光成分と同一の偏光成分の光（例えば右円偏光）を主として含むようにすれば、投射された映像光をコレステリック液晶含有層で略１００％反射することができ、映像光を効率的に反射することができる。
【００７０】
また、コレステリック液晶含有層においては、コレステリック液晶顔料が含有されていることから、コレステリック液晶構造に含まれる螺旋構造領域の螺旋軸Ｌの方向がばらついたりしているので、映像光が鏡面反射でなく拡散反射され、映像が視認しやすくなる。なおこのとき、コレステリック液晶含有層は、コレステリック液晶構造の構造的な不均一性により、選択的に反射される光を拡散させるので、特定の偏光成分の光（例えば選択反射波長域内の右円偏光）を拡散させながら反射する一方で、その他の光（例えば選択反射波長域内の左円偏光、選択反射波長域外の右円偏光及び左円偏光）については拡散させずに透過させることができる。このため、コレステリック液晶含有層を透過する環境光や映像光について、上述したような「消偏」の問題は起こらず、コレステリック液晶含有層の本来の偏光分離機能を維持しつつ、映像の視認性を向上させることができる。
【００７１】
以上のように、本発明によれば、外光や照明光などの環境光の影響をコレステリック液晶構造の有する偏光分離特性により抑えて映像のコントラストを高める一方で、コレステリック液晶構造内に含まれるコレステリック液晶顔料の作用によって映像の視認性を低下させることなく映像光の反射光に散乱効果を与えることができ、明るい環境光の下でも映像を鮮明に表示することができる。
【００７２】
なお、本発明においては、上記密着性向上層を形成することが好ましく、この密着性向上層は、上記基材と上記コレステリック液晶含有層との密着性を向上させるために設けられるものである。このような密着性向上層としては、特にその種類や材料等は特に限定されるものではなく、例えばアクリル系やエポキシ系の材料等を用いることができる。
また、必要に応じて適宜、傷つき防止層や、低反射層、紫外線防止層等を設けたものであってもよい。
【００７３】
また、本発明においては、上記投影スクリーンに像を射出する機器は、上記投影スクリーンに光の濃淡により画像を映し出すことが可能なものであれば、特に限定されるものではなく、例えば光源の前にフィルム等を配置することによって画像を形成する映写機のようなものであってもよい。本発明においては中でも、ＣＲＴ方式等の自発光タイプ、液晶方式、ＤＬＰ方式等のライトバルブタイプ等の投影機を用いることが好ましく、特に射出される光を円偏光に偏光させることが好ましい。例えば液晶方式の投影機であれば、射出させる直線偏光を円偏光に変換する位相差版を通過させることによって、ほとんど光量の損失がなく、円偏光に変換することが可能となる。この際、用いられる位相差板としては、１／４波長を有するものであることが好ましく、具体的には視感度が最も高い５５０ｎｍに合せて、１３７．５ｎｍであるものを用いることが好ましい。さらに、射出されるＲＧＢ全ての波長に適用させることから、広帯域１／４波長位相差板であることが特に好ましい。また、また材料の複屈折の制御による単体の位相差板、または１／４波長位相差板と１／２波長位相差板を組み合わせたものを用いてもよい。ここで、上記位相差板は、投影機内部に組み込まれているものであってもよく、また外付けで射出口に装着させるものであってもよい。
【００７４】
また、ＣＲＴ方式およびＤＬＰ方式の投影機は、射出光が偏光制御されていないことから、光学素子を介して直線偏光にし、位相差板を配置することが好ましい。この場合、投影機自体の光量は半減するが、コントラスト向上効果を得ることが可能となる。
またさらに、本発明においては上記投影スクリーンが使用される室内の照明や外光は、上記投影スクリーンが反射する円偏光と反対の円偏光とされることが好ましい。これにより、外光や照明等が投影スクリーンに入射した場合であっても、投影スクリーンがその光を反射することなく、吸収されることから、明るい環境でも明度が高いものとすることができるからである。この際、上記照明や外光を制御する方法としては、吸収型の円偏光板や、円偏光分離層、直線偏光分離層を用いる反射型の円偏光板等を用いることができる。
【００７５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００７７】
[実施例]
【００７８】
（コレステリック液晶顔料の形成）
紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９４．７重量％）にカイラル剤（５．３重量％）を添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する青色顔料用のコレステリック液晶溶液を調整した。
なお、ネマチック液晶としては、上記の化学式（１２）で表される化合物を含む液晶を用いた。また、重合性カイラル剤としては、上記の化学式（１５）で表される化合物を用いた。
さらに、青色顔料用のコレステリック液晶溶液には、光重合開始剤（Ciba Speciality Chemicals社製）を５重量％添加した。
そして、以上のようにして調整した青色顔料用のコレステリック液晶溶液を、ＰＥＴフィルム上に（東洋紡社製）上にバーコート法により塗布した。
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、配向処理（乾燥処理）を行い、溶媒が除去された青色顔料用コレステリック液晶層を得た。
その後、青色顔料用コレステリック液晶層に対して３６５ｎｍの紫外線を５０ｍＷ／ｃｍ２で１分間照射し、青色顔料用コレステリック液晶層を硬化させることにより、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する青色顔料用コレステリック液晶層を得た。
【００７９】
次に、上記青色顔料用コレステリック液晶層の形成と同様に、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにし、緑色顔料用コレステリック液晶層を得た。
【００８０】
さらに、上記青色顔料用コレステリック液晶層の形成と同様に、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するようにし、緑色顔料用コレステリック液晶層を得た。
【００８１】
次に、上記各色のコレステリック液晶層を上記ＰＥＴフィルムから剥離し、特表２００１−５１４３１９号公報と同様の方法によって、粉砕を行った。これにより、長辺が１０μｍ程度のコレステリック液晶顔料を得ることができた。
【００８２】
（コレステリック液晶含有層の形成）
次に、下記の材料を混合および分散させて、コレステリック液晶含有層形成用塗工液とした。このコレステリック液晶含有層形成用塗工液を、乾燥後のコレステリック液晶含有層の膜厚が２０μｍとなるように、ブレードコーターによって、黒色ＰＥＴフィルム上に塗布を行った。その後、６０℃のホットプレート上で乾燥させ、さらに１００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することにより、固化させて、コレステリック液晶含有層を形成した。
【００８３】
＜コレステリック液晶含有層形成用塗工液の材料＞
コレステリック液晶顔料：青色                                １０％
緑色                                １２％
赤色                                １３％
バインダ（紫外線硬化型アクリレートモノマー）                ２５％
光重合開始剤（アセトフェノン系）                              １％
溶剤                                                        ６１％
【００８４】
[比較例１]
基材として、延伸黒ＰＥＴフィルム（ルミラー、パナック社製）を用いて、紫外線硬化型のネマチック液晶からなる主剤（９４．７重量％）にカイラル剤（５．３重量％）を添加したモノマー混合液晶をシクロヘキサノンに溶解し、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する第１のコレステリック液晶溶液を調整した。
なお、ネマチック液晶としては、上記の化学式（１２）で表される化合物を含む液晶を用いた。また、重合性カイラル剤としては、上記の化学式（１５）で表される化合物を用いた。
さらに、第１のコレステリック液晶溶液には、光重合開始剤（Ciba Speciality Chemicals社製）を５重量％添加した。
そして、以上のようにして調整した第１のコレステリック液晶溶液を、２００ｍｍ□の黒色ＰＥＴフィルム上に易接着層を成膜した基材（ルミラー／ＡＣ−Ｘ、パナック社製）上にバーコート法により塗布した。
次に、８０℃のオーブンで９０秒加熱し、配向処理（乾燥処理）を行い、溶媒が除去されたコレステリック液晶層を得た。
その後、コレステリック液晶層に対して３６５ｎｍの紫外線を５０ｍＷ／ｃｍ２で１分間照射し、コレステリック液晶層を硬化させることにより、４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する１層目の部分選択反射層を得た。
【００８５】
同様にして、第２のコレステリック液晶溶液を、１層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理（乾燥処理）及び硬化処理を行った。これにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する２層目の部分選択反射層を得た。なお、第２のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、５５０ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【００８６】
同様にして、第３のコレステリック液晶溶液を、２層目の部分選択反射層上に直接塗布し、配向処理（乾燥処理）及び硬化処理を行った。これにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有する、３層目の部分選択反射層を得た。なお、第３のコレステリック液晶溶液は、第１のコレステリック液晶溶液と同様の手法により調整されたものであり、ネマチック液晶とカイラル剤との混合比率を制御することにより、６００ｎｍに選択反射中心波長を有するようにした。
【００８７】
以上により、偏光選択反射層として、青色（Ｂ）の波長域の光（４４０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する１層目の部分選択反射層と、緑色（Ｇ）の波長域の光（５５０ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する２層目の部分選択反射層と、赤色（Ｒ）の波長域の光（６００ｎｍに選択反射中心波長を有する光）を選択的に反射する３層目の部分選択反射層とが、基材側から順に積層された投影スクリーンを得た。なお、１層目の部分選択反射層の厚さは３μｍ、２層目の部分選択反射層の厚さは４μｍ、３層目の部選択反射層の厚さは５μｍとした。この際、表面は偏光選択反射層がプラーナー配向しており、鏡面的な反射を有した。なお、このようにして得られた投影スクリーンの偏光選択反射層の各部分選択反射層のコレステリック液晶構造はプラーナー配向状態であった。
【００８８】
[比較例２]
市販の投影スクリーンとして、布材の表面にビーズ入りの散乱層を形成した投影スクリーン（オーエス社製）を準備した。
【００８９】
［評価］
ここで、投影機の出射口には、出射された映像光が円偏光となるように円偏光板を配置した。また、投影機及び投影スクリーンが設置される室内の照明は、天井に設置された蛍光灯（無偏光状態の光を出射するもの）により行い、天井からおよそ５０度の角度で投影スクリーン上に照明光が照射されるような関係で配置した。このとき、投影スクリーンの真下での明るさは、照度計（デジタル照度計５１０−０２、横河Ｍ＆Ｃ社製）により測定したところ、２００ルクス（ｌｘ）であった。
【００９０】
なお、投影スクリーンは、床に対して垂直に設置した。また、投影機を投影スクリーンから垂直な方向（床に平行な方向）に約２．５ｍ離れたところに配置した。
この状態で、投影機により投影スクリーン上に映像光（白と黒のエリアがある静止映像）を投射し、映像のコントラストを測定した。具体的には、輝度計（ルミナンスメーターＢＭ−８、トプコン社製）により、投影スクリーンの中央部の白色及び黒色の映像のそれぞれの輝度を測定し、その比をコントラスト（コントラスト＝白映像の輝度÷黒映像の輝度）として表した。
次表１に、実施例、比較例１及び比較例２に係る各投影スクリーンについてのコントラストを示した。
【００９１】
また、各投影スクリーンを目視により観察したが、この場合、比較例１に係る投影スクリーンでは、光の反射が鏡面的に起こり、映像が視認しにくく測定できなかった。実施例及び比較例２の各投影スクリーンでは良好に映像を視認することができたが、コントラストについては、実施例に係る投影スクリーンの方が、比較例２に係る投影スクリーンに比べて約８倍向上した。
【００９２】
【表１】
2005055556.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の投影スクリーンの一例を示す説明図である。
【図２】本発明の偏光選択反射層の光学的機能を説明するための説明図である。
【図３】本発明の偏光選択反射層の光学的機能を説明するための説明図である。
【図４】本発明の偏光選択反射層の光学的機能を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  …  基材
２  …  偏光選択反射層
【図１】
2005055556.tif 000009
【図２】
2005055556.tif 000010
【図３】
2005055556.tif 000011
【図４】
2005055556.tif 000012